JP2020001213A - 印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生産効率を低下させることなく、トラッキング部の距離を短くでき、装置全体の小型化が可能な印刷装置を提供すること。【解決手段】転写部材１１１と、筒形状の被処理物を担持する自転可能なマンドレル１２０と、複数のマンドレル１２０を搬送経路に沿って移動させる搬送ユニット１３０を備え、搬送ユニット１３０は、マンドレル１２０を転写部材１１１の移動方向とは逆の方向に搬送するように構成され、転写部材１１１は転写ステーション１０１において円弧状の経路に沿って移動するよう構成され、搬送ユニット１３０は、転写ステーション１０１においてマンドレル１２０を転写部材１１１に沿って押圧しながら移動させるトラッキング部を有し、搬送ユニット１１１のマンドレル１３０の間隔が、トラッキング部１１１の長さ以上であること。【選択図】図１

Description

本発明は、表面にインク画像を形成する画像領域を有する転写部材と、筒形状の被処理物を担持する複数の自転可能なマンドレルを搬送経路に沿って移動させる搬送ユニットを備え、転写部材の画像領域に形成されたインク画像を、被処理物の胴部の外周面に転写する転写ステーションを有する印刷装置に関する。

従来、アルミニウムやスチール等の金属からなるシームレス缶などの筒形状の被処理物の胴部への曲面印刷においては、刷版を使用する版式印刷と、版を使用しないインクジェット印刷などを用いる方式が公知である。
版式印刷としては、例えば、各色インカーのプレートシリンダに樹脂凸版を備え、樹脂凸版からの各色インクをブランケットに転写し、ブランケットから自転可能なマンドレル被処理物に転写することにより画像を形成するドライオフセット印刷などが挙げられる。

特表２０１６−５１１１７５号公報

例えば、特許文献１で公知の印刷装置では、表面にインク画像を形成する画像領域を有する転写部材であるブランケットホイールあるいはブランケットベルトと、筒形状の被処理物を担持する自転可能なマンドレルと、複数のマンドレルを搬送経路に沿って移動させる搬送ユニットであるマンドレルホイールを備えている。
これら公知のオフセット印刷では、筒形状の被処理物が連続的に移動しながら全周にわたって転写部材と接触するために、所定の区間の転写ステーションを有するように構成されている。

転写ステーションにおいて、マンドレルホイールは、回転に伴って、マンドレル軸がマンドレルホイールの半径方向に往復移動するように構成されている。
缶等の筒形状の被処理物への印刷は小ロット多品種が求められており、型換えスピードの高速化等のため印刷装置の小型化が求められている。
このために、マンドレルホイールを小型化することが考えられるが、往復移動が行われる区間（トラッキング部）の角度（トラッキング角度）は、マンドレルホイールの径が小さいほど大きくする必要がある。
しかしながら、トラッキング角度が大きくなると、マンドレル軸の半径方向の往復移動の為のカム等の機構への負担が大きくなる。
そのため、マンドレルホイールの径の小型化は難しく、印刷装置全体の小型化を困難としていた。
また、マンドレルホイール以外の搬送ユニットを備えた場合も含み、転写部材に沿って押圧しながら移動させるトラッキング部の距離を短くするために、搬送ユニットの搬送速度を落とすことが考えられるが、生産効率が低下するという問題あった。
さらに、転写部材の移動速度を高速化することも考えられるが、一般的に転写部材はインク画像の形成の限界まで高速に移動するように設計しており、それ以上の高速化は困難であった。

本発明は、これらの問題点を解決するものであり、生産効率を低下させることなく、トラッキング部の距離を短くでき、装置全体の小型化が可能な印刷装置を提供することを目的とするものである。

本発明に係る印刷装置は、表面にインク画像を形成する画像領域を有する転写部材と、筒形状の被処理物を担持する自転可能なマンドレルと、複数の前記マンドレルを搬送経路に沿って移動させる搬送ユニットを備え、前記転写部材の画像領域に形成されたインク画像を、被処理物の胴部の外周面に転写する転写ステーションを有する印刷装置であって、前記転写ステーションにおいて、前記搬送ユニットは、前記マンドレルを前記転写部材の移動方向とは逆の方向に搬送するように構成され、前記転写部材が、回転する円筒状のホイールまたは無端状のベルトの表面に配置され、前記転写部材は、前記転写ステーションにおいて円弧状の経路に沿って移動するよう構成され、前記搬送ユニットは、前記転写ステーションにおいて前記マンドレルを前記転写部材に沿って押圧しながら移動させるトラッキング部を有し、前記搬送ユニットの前記マンドレルの間隔が、トラッキング部の長さ以上であることにより、前記課題を解決するものである。

本発明に係る印刷装置によれば、転写ステーションにおいて、搬送ユニットは、マンドレルを転写部材の移動方向とは逆の方向に搬送するように構成され、転写部材が、回転する円筒状のホイールまたは無端状のベルトの表面に配置され、転写部材は、転写ステーションにおいて円弧状の経路に沿って移動するよう構成され、搬送ユニットは、転写ステーションにおいてマンドレルを転写部材に沿って押圧しながら移動させるトラッキング部を有し、搬送ユニットのマンドレルの間隔が、トラッキング部の長さ以上であることにより、転写ステーションを短くし、トラッキング部の距離を短くしつつ、搬送ユニットの搬送速度を落とすことなく、また、生産効率を低下させることなく、トラッキング部の距離を短くでき、装置全体の小型化が可能となる。
また、従来の円筒状のホイールや無端状のベルトを有する印刷装置に搬送ユニットの搬送方向を変更するだけで、搬送ユニットの搬送速度を落とすことなく、生産効率を低下させることなく、トラッキング部の距離を短くでき、装置全体の小型化が可能となる。

請求項２に係る構成によれば、搬送ユニットのマンドレルの間隔及び転写部材の画像領域の間隔が、転写部材上の転写が終わった印刷画像部分がトラッキング部を抜けた後に、次のマンドレルがトラッキング部に進入するように設定されていることにより、転写前の缶に転写部材上の転写が終わった印刷画像部分が接触することがなく、印刷品質の低下を防ぐことができる。
請求項３に係る構成によれば、搬送ユニットは、複数のマンドレルを有するマンドレルホイールであることにより、トラッキング角度を小さくしつつ、マンドレルホイールの直径を小さくして小型化でき、さらに装置全体の小型化が可能となる。
請求項４に係る構成によれば、マンドレルは、自転駆動機構によって独立して駆動可能に構成されていることにより、転写部材との接触前に充分にマンドレルの自転速度を上げることができ、転写部材の移動速度を落とすことなく、生産効率を低下させることなく、トラッキング部の距離を短くすることができる。

本発明の一実施形態に係る印刷装置の概略説明図。 本発明の他の実施形態に係る印刷装置の概略説明図。 本発明の第３の実施形態に係る印刷装置の概略説明図。

本発明の一実施形態に係る印刷装置１００は、図１に概略で示すように、表面にインク画像を形成する画像領域を有する転写部材であるブランケット１１１と、筒形状の被処理物である缶Ｃを担持する自転可能なマンドレル１２０と、複数のマンドレル１２０を搬送経路に沿って移動させる搬送ユニットであるマンドレルホイール１３０を備え、インク画像形成部１１３でブランケット１１１の画像領域に形成されたインク画像を、缶Ｃの胴部の外周面に転写する転写ステーション１０１を有している。
マンドレルホイール１３０は、転写ステーション１０１において、カム機構等でマンドレル１２０を円弧状の経路に沿って移動するブランケット１１１に沿って押圧しながら移動させるトラッキング部を有している。
本実施形態では、転写ステーション１０１の全体がトラッキング部である。
マンドレルホイール１３０の各マンドレル１２０の間隔は、トラッキング部の長さ以上に設定されている。 ブランケット１１１は、回転する円筒状のホイール１１０の表面に配置されている。
マンドレルホイール１３０とホイール１１０が、ともに反時計回りに回転することで、転写ステーション１０１において、マンドレルホイール１３０は、マンドレル１２０をブランケット１１１の移動方向とは逆の方向に搬送するように構成されている。
本実施形態では、転写ステーション１０１の缶Ｃの搬送経路の下流側には、マンドレルホイール１３０に対峙して、缶Ｃの胴部の外周面に転写された印刷面に保護剤をコーティングするコーティングホイール１４０が配置されている。

以上のように構成された本実施形態の動作について説明する。
マンドレルホイール１３０の転写ステーション１０１の上流側の所定の位置で、缶Ｃがマンドレル１２０に担持され、マンドレルホイール１３０の回転によって転写ステーション１０１に搬送される。
転写ステーション１０１に達すると、缶Ｃの胴部の外周面がブランケット１１１に接触する。

マンドレル１２０及び担持された缶Ｃは、転写ステーション１０１を通過する間に１回転以上自転するとともに、マンドレルホイール１３０の中心方向に移動して所定の押圧力を付与され、缶Ｃの胴部の外周面にブランケット１１１の画像領域に形成されたインク画像が転写される。
このとき、マンドレルホイール１３０とホイール１１０が、ともに反時計回りに回転し、転写ステーション１０１において、マンドレルホイール１３０がマンドレル１２０をブランケット１１１の移動方向とは逆の方向に搬送することにより、短いトラッキング部の距離で、缶Ｃの全周に印刷を施すことができ、トラッキング角度θを小さくしつつ、マンドレルホイール１３０を小型化でき、装置全体の小型化ができる。
なお、処理を高速化するとマンドレル１２０の回転が速くなるため、缶Ｃとブランケット１１１が滑って印刷不良が発生するおそれがある場合は、各マンドレル１２０を独立して駆動可能とする自転駆動機構を設けてもよい。

本発明の他の実施形態に係る印刷装置２００は、図２に概略で示すように、表面にインク画像形成部であるインクジェット部２１３によりインク画像２１２が形成される転写部材であるベルト２１１と、筒形状の被処理物である缶Ｃを担持する自転可能なマンドレル２２０と、複数のマンドレル２２０を搬送経路に沿って移動させる搬送ユニットであるマンドレルホイール２３０を備え、インクジェット部２１３でベルト２１１の表面に形成されたインク画像２１２を缶Ｃの胴部の外周面に転写する転写ステーション２０１を有している。
マンドレルホイール２３０は、転写ステーション２０１において、カム機構等でマンドレル２２０を円弧状の経路に沿って移動するベルト２１１に沿って押圧しながら移動させるトラッキング部を有している。
マンドレルホイール２３０の各マンドレル２２０の間隔は、トラッキング部の長さ以上に設定されている。
ベルト２１１は転写ステーション２０１ではホイール２１０に掛け回されている。
本実施形態では、転写ステーション２０１の缶Ｃの搬送経路の下流側には、マンドレルホイール２３０に対峙して、缶Ｃの胴部の外周面に転写された印刷面に保護剤をコーティングするコーティングホイール２４０が配置され、転写ステーション２０１のベルト２１１の経路の下流側には、ベルト２１１の表面に残留したインクを除去する洗浄部２１５が設けられている
本実施形態の動作は、前述の実施形態と同様である。

なお、本実施形態では、ベルト２１１の表面に直接インク画像２１２を形成しているが、ベルト２１１の表面に、前述の実施形態のようなブランケットを配置してもよく、逆に、前述の実施形態において、ホイール１１０の表面に直接インク画像を形成してもよい。
さらに、ベルト２１１は転写ステーション２０１でホイール２１０に掛け回されているが、例えば図３に示すように、回転せず表面をベルト２１１が摺動する固定部材２１７Ａの上を掛け回してもよい。

また、マンドレル１２０、２２０の搬送を行う搬送ユニットは、２つの実施形態のように、マンドレルホイール１３０、２３０ではなく、コンベヤ等の他の手段で構成されてもよい。
なお、２つの実施形態において、トラッキング角度を小さくするために、マンドレルホイール１３０、２３０とホイール１１０、２１０の中心位置を離す、マンドレルホイール１３０、２３０の径を小さくする等の方法が挙げられるが、装置全体の小型化を図るとすれば、マンドレルホイール１３０、２３０の径を小さくするのが好ましい。
なお、生産効率をある程度低下させてよい場合は、マンドレルホイール１３０、２３０とホイール１１０、２１０を逆方向に回転させ、その速度差を大きくすることで缶Ｃの自転速度を速くしてトラッキング角度を小さくしてもよい。

１００、２００ ・・・ 印刷装置
１０１、２０１ ・・・ 転写ステーション
１１０、２１０ ・・・ ホイール
１１１ ・・・ ブランケット（転写部材）
２１１ ・・・ ベルト（転写部材）
２１２ ・・・ インク画像
１１３ ・・・ インク画像形成部
２１３ ・・・ インクジェット部（インク画像形成部）
２１５ ・・・ 洗浄部
２１７ ・・・ 固定部材
１２０、２２０ ・・・ マンドレル
１３０、２３０ ・・・ マンドレルホイール（搬送ユニット）
１４０、２４０ ・・・ コーティングホイール
Ｃ ・・・ 缶（被処理物）
θ ・・・ トラッキング角度

Claims (4)

1. 表面にインク画像を形成する画像領域を有する転写部材と、筒形状の被処理物を担持する自転可能なマンドレルと、複数の前記マンドレルを搬送経路に沿って移動させる搬送ユニットを備え、
   前記マンドレル及び転写部材が連続的に移動しながら、前記転写部材の画像領域に形成されたインク画像を被処理物の胴部の外周面に転写する転写ステーションを有する印刷装置であって、
   前記転写ステーションにおいて、前記搬送ユニットは、前記マンドレルを前記転写部材の移動方向とは逆の方向に搬送するように構成され、
   前記転写部材が、回転する円筒状のホイールまたは無端状のベルトの表面に配置され、
   前記転写部材は、前記転写ステーションにおいて円弧状の経路に沿って移動するよう構成され、
   前記搬送ユニットは、前記転写ステーションにおいて前記マンドレルを前記転写部材に沿って押圧しながら移動させるトラッキング部を有し、
   前記搬送ユニットの前記マンドレルの間隔が、トラッキング部の長さ以上であることを特徴とする印刷装置。
2. 前記搬送ユニットの前記マンドレルの間隔及び前記転写部材の画像領域の間隔が、前記転写部材上の転写が終わった印刷画像部分が前記トラッキング部を抜けた後に、次のマンドレルがトラッキング部に進入するように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記搬送ユニットは、前記複数のマンドレルを有するマンドレルホイールであることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の印刷装置。
4. 前記マンドレルは、自転駆動機構によって独立して駆動可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の印刷装置。
   

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